Японія запустила штучний супутник, який буде утримуватись на наднизькій орбіті за допомогою нового іонного двигуна
4 Січня , 2018
General Electric надрукувала і випробувала турбогвинтовий двигун
5 Січня , 2018

Мікроспектрометр забезпечить смартфони масою нових корисних функцій

Уявіть собі, що за допомогою смартфона ви зможете перевірити ступінь чистоти повітря, свіжості харчових продуктів, рівень цукру в крові або наскільки токсичним є шматок якоїсь незрозумілої субстанції, що валяється у вашому дворі . Все це стане можливим завдяки розробці нового мініатюрного спектрометра, який настільки простий у виготовленні і малий, що його без особливих проблем можна вмонтувати в смартфон або інший портативний електронний пристрій. Цей спектрометр, розроблений фахівцями з Технологічного університету Ейндховена, може похвалитись не лише малими розмірами, він забезпечує точність вимірювань, що відповідає точності нормальних настільних моделей спектрометрів, що використовуються в наукових лабораторіях.
Настільки мініатюрні розміри нового спектрометра були отримані за рахунок використання “фотонної кристалічної западини”, пастки, розміром в декілька мікрометрів. Вона влаштована таким чином, що світло, яке потрапило в цю пастку, вже ніколи не покине її. Пастка розташована в товщі тонкої мембрани зі спеціального матеріалу, який виробляє слабкий електричний струм за рахунок енергії поглинених фотонів. Точно розраховані розміри пастки дозволяють їй вловлювати фотони світла, довжина хвилі яких знаходиться в досить вузькому діапазоні і за рахунок звуження частотного динамічного діапазону досягається висока точність проведених вимірів.
Для розширення частотного діапазону дослідники розташували дві мембрани з двома пастками на невеликій відстані один від одного. Ці дві мембрани мають взаємний вплив, в результаті чого датчик може реєструвати світло у в два рази більшому частотному діапазоні. Дослідний зразок датчика спектрометра працює в діапазоні 30 нанометрів, в межах якого він може розрізнити з високою точністю близько 100 тисяч окремих частот, а відстань між двома мембранами цього датчика складає лише декілька десятків фемтометрів (10^-15 метра).
Для демонстрації роботи нового спектрометра дослідники використовували його в якості датчика газоаналізатора. Крім цього, на основі нового спектрометра був створений надзвичайно точний датчик руху. Проте, дослідники вважають, що їм буде потрібно ще кілька років на доведення розробки до рівня практичного використання. В даний час частотний діапазон спектрометра становить лише кілька відсотків від усієї ширини близького інфрачервоного спектру, охоплення якого необхідне для роботи всіх функцій, згаданих на початку.
Крім розширення частотного діапазону мініатюрного спектрометра, дослідники планують забезпечити свій пристрій додатковим джерелом інфрачервоного світла, що зробить пристрій в цілому незалежним від наявності зовнішніх джерел світла.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: